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ROHM推出200V耐压SBD意在抢占FRD现有市场

作者:单祥茹  来源:中国电子商情

发布时间:2019-09-03

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在全球二极管市场,罗姆(ROHM)半导体以10%左右的份额名列第三,而在车载二极管市场,ROHM则以20%的市占率位居第一。近日,ROHM最新推出了一款耐压到达200V、具有超低IR的肖特基势垒二极管(SBD),目标应用直接指向时下热门的xEV车载系统,进一步强化公司在车载系统的领先地位。

二极管在汽车中的使用数量很大,200V耐压这一范围目前以快恢复二极管(FRD)为主,ROHM为什么选择从这一应用入手深挖公司在SBD领域的技术潜力呢?ROHM半导体(北京)有限公司技术中心所长水原德健先生表示,从电气架构考虑,48V车载系统是xEV的最佳选择。在48V轻度混合动力等驱动系统中,将电机和外围部件集成于一个模块的“机电一体化”已成为趋势技术,并带动了能够在高温环境下工作的高耐压、高效率SBD的市场需求。而在以往使用150V产品的系统中,高性能化和高可靠性要求越来越严格,因此要求SBD要具有更高的耐压性能,这也是公司推出200V耐压SBD的重要原因。

根据Strategy Analysis分析数据,2019~2024年,xEV市场将以14.8%的年均增长率(CAGR)逐年递增,尤其是汽车行业日益高涨的小型化、高效化、高可靠性需求,这些都是SBD应用越来越多的主要推动力。也可以说,正是基于这种背景和市场判断,ROHM选择了在RBxx8系列的产品阵容中新增加200V耐压的产品。


图1  xEV产销量的增加意味着SBD的用量将不断攀升

据水原德健先生介绍,在高温环境下使用的车载和电源设备的电路,有很强的意愿将以往的整流二极管(REC)和FRD替换为效率性能更优异的SBD。但是,市场上的SBD大多存在一个问题,那就是随着工作环境温度的上升,SBD的漏电流(IR)特性会恶化,容易引发热失控。因此,对于高效率且在高温环境下也可安全使用的产品开发需求越来越强烈。RBxx8系列新产品就拥有超低IR特性,在高温环境下也可稳定工作。

低功耗不仅是可穿戴等便携式设备的需求,为了降低能耗,同时尽可能缩小电子元器件和模块的尺寸,汽车行业对低功耗也提出很高的要求。然而,IR与正向电压降(VF)是相互矛盾的两个电参数,VF是决定二极管功耗和封装尺寸的重要因素。要同时拥有较低的IR与VF特性,技术上的难度很高。ROHM的做法是:采用专用阻挡金属大幅改善IR特性,保证产品在高温环境不会出现热失控。并在硅片上采用新的技术手段降低VF,实现低功耗的同时以利于缩小SBD的尺寸。根据ROHM给出的数据,相比之前的普通SBD,RBxx8系列新产品的IR降低了约90%。与FRD相比,RBxx8系列新产品的VF降低约11%。因此,将FRD替换为SBD可实现更低VF,并抑制发热量,与以往产品相比,可实现同一尺寸的小型封装设计。

图2  200V耐压新产品其IR特性明显下降

现在,全新系列的产品RBxx8系列产品已经在日本国内的汽车市场取得非常优异的业绩。利用其超低IR特性,实现了高达200V的耐压,可以用来替换以往在汽车中普遍使用的整流二极管和快恢复二极管,并因此显著改善VF特性。另据水原德健先生介绍,中等功率封装的产品也在开发中,未来,曾经使用的5.9×6.9mm尺寸快恢复二极管产品将能够被替换为2.5×4.7mm的小型封装产品,安装面积可削减71%。
 

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